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国产光刻机两大突破!ASML的垄断神话要终结了?

2025-05-14 10:05 来源:慧聪电子网编辑部 作者:东方

2025年的中国半导体江湖,从来不缺“大新闻”。最近,两条关于国产EUV光刻机的消息刷屏科技圈:华为东莞工厂测试LDP技术、中科院上海光机所突破固体激光光源。

但喧嚣背后,我们需要冷静思考:这些突破究竟意味着什么?国产光刻机真的能“拳打ASML”吗?

国产光刻机两大突破!ASML的垄断神话要终结了?

图源:豆包AI


01

光源突破,中科院“心脏手术”,给光刻机装上中国芯

技术核心:LPP-EUV光源国产化

光刻机的核心难题,一半在“光”,一半在“刻”。中科院上海光机所林楠团队的成果,瞄准了最要命的“光”——EUV光源。ASML的EUV光刻机之所以垄断全球,关键就在于其二氧化碳激光驱动的LPP(激光等离子体)光源技术,而光源供应商Cymer(后被ASML收购)长期被美国卡脖子。

林楠团队用固体激光器替代二氧化碳激光器,虽转换效率(CE)暂时只有3.42%(ASML为5%),但已碾压荷兰、瑞士的同类研究。更重要的是,固态激光器体积小、成本低、电光效率更高。打个比方,ASML的光源像一台笨重的柴油发电机,而中科院的方案更像特斯拉的电池包——更紧凑,未来升级潜力更大。

这不仅是“从0到1”的突破,更是战略路径的重新选择。中科院团队没有盲目跟随ASML的二氧化碳路线,而是用固态激光“四两拨千斤”,既规避了美国的技术封锁,又为后续商业化预留了降本空间。

但必须清醒看到:实验室3%的效率距离量产需要的5%仍有差距,且光源只是EUV光刻机10万个零件中的一个。正如ASML CFO戴厚杰所言:“造光源和造整机之间,隔着一整个太平洋”。

02

华为的“另辟蹊径,LDP技术,用放电取代激光

技术核心:激光诱导放电等离子体(LDP)

如果说中科院在改良现有技术,华为则直接掀桌子搞“颠覆式创新”。传言其东莞工厂测试的LDP技术,完全跳出了ASML的LPP框架:不用高能激光轰击锡靶,而是通过电极间高压放电产生等离子体,直接生成13.5nm EUV光。这种方案架构更简单、能耗更低、成本可能砍半(非华为官方消息)——ASML的EUV光刻机单台成本3.8亿美元,华为若能实现量产,价格战杀伤力可想而知。

华为这招像极了新能源车领域的“换道超车”。当所有人都在内卷燃油发动机时,它直接押注电动车。LDP技术一旦成熟,不仅能绕开ASML的专利壁垒,还可能反向定义新标准。

但风险同样明显:稳定性、分辨率、与现有产线兼容性仍是未知数。毕竟ASML用几十年验证了LPP的可靠性,而华为的“新物种”还需要时间打磨。

03

产业链暗战,光刻机不是“一个人的武林”

上游:国产供应链的“蚂蚁雄兵”

光刻机的突破绝非一家之功。上海微电子的28nm光刻机进展中,科益虹源(光源)、国望光学(物镜)、华卓精科(双工作台)等企业,正在填补EUV产业链的空白。中芯国际仅2023年就投资超1500亿元,建设成熟制程产能,为高端光刻技术争取时间窗口。

下游:7nm芯片的“曲线救国”

没有EUV光刻机,中芯国际用DUV+多重曝光硬啃7nm,尽管成本比台积电高50%,但华为的芯片堆叠技术提供了另一种解法。这种“土法炼钢”虽不完美,却让国产芯片在5G基站、自动驾驶等领域保住了基本盘。

中国半导体产业正在上演一场“农村包围城市”的戏码:用成熟制程养活自己,用技术突破冲击高端。但必须警惕“大跃进”心态——EUV光刻机涉及10万个零件、5000家供应商,任何一个环节的短板都可能让整机“卡壳”。中国造EUV?先问问德国蔡司的镜头、美国Cymer的光源同不同意。

04

未来十年,专利战、良率战、生态战

专利暗礁:ASML的“铁桶阵”:ASML手握1.3万项EUV专利,几乎覆盖所有技术路径。华为的LDP技术若想商业化,很可能触发专利狙击。此前中芯国际购买ASML光刻机时,就被要求签署“不用于研发EUV”的协议。这场博弈中,绕专利比绕技术更难。

良率生死线,从3%到90%:实验室效率3%的光源,到量产芯片90%的良率,中间隔着材料纯度、工艺稳定性、设备协同等无数“魔鬼细节”。台积电曾用5年时间将EUV良率从50%提升至95%,而国产技术尚未经历产线“毒打”。

生态困局:谁敢用中国EUV?:即便国产EUV光刻机落地,晶圆厂敢不敢用仍是问题。当年京东方屏幕良率爬坡时,被手机厂商集体“嫌弃”的场景可能重演。华为与中芯国际的深度绑定,或许是破局关键。

05

结语:光刻机的长征,才刚刚开始

中科院的固态激光、华为的LDP技术,像两把尖刀刺向EUV堡垒。但光刻机的战争,从来不是“单点突破”就能定胜负。

它需要材料、精密机械、控制软件等全产业链的协同,更需要时间沉淀——ASML的EUV研发用了17年,中国即便有后发优势,也需至少5-10年。

当ASML年报里写着“中国贡献36%营收”时,我们既要看到“市场换技术”的无奈,也要读懂“国产替代”的势不可挡。

或许未来某天,全球半导体地图上会多出一个坐标:东莞松山湖,或者上海张江。但在这之前,请先给中国工程师们多一点耐心,少一点捧杀。

国产光刻机两大突破!ASML的垄断神话要终结了?

※文章数据来源及引用:ASML 2024年报、《中国激光》2025年第6期论文、电子技术应用、林楠团队《中国激光》论文、中国半导体行业协会白皮书


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